· 空间天气 ·
发生特大地磁暴
风云三号H星从太空拍摄到的北半球极光图。图片来源：国家空间天气监测预警中心
据科技日报报道，北京时间1月19日2时09分左右，太阳活动区14341爆发X1.9级耀斑，这是太阳在2026年首次出现X级大耀斑。受其影响，1月20日2时起，地球开始发生磁暴，截至当日20时，共出现6小时特大地磁暴，6小时中等地磁暴。风云三号E星在太空也探测到此次地磁活动，随着磁暴的开始，地磁指数的数值快速下探。磁暴发生的同时，我国多地也上演了极光秀。
作为最典型的太阳爆发活动，一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以每秒数百千米的高速抛离太阳表面。这些物质中不光有着巨大质量与速度汇聚成的动能，还携带着太阳强大的磁场能。一旦命中地球，就会引发地球磁场方向与大小的变化，即地磁暴。地磁暴对人类而言没有影响，但地磁暴对航空器和卫星轨道运行会有一定影响。卫星导航设备定位误差可能有所增大，但对公众日常使用导航等功能影响不大。此外，强烈的地磁活动可能会影响动物的迁徙和导航能力。（科技日报）
· 医学 ·
面向眼内手术的自主机器人系统研发成功
显微眼科机器人进行自主视网膜手术示意图。图片来源：中国科学院
由于眼睛软组织结构精细、操作空间狭小，医生在眼内手术中的手动操作面临着挑战。近日，中国科学院自动化研究所团队研发出一款自主显微眼科手术机器人系统，并验证了临床可行性。该系统在整个眼内空间能够实现自主的视网膜下和血管内注射，可以提高眼底注射的精确性、安全性和一致性，并减少医源性损伤，同时能够辅助外科医生更加专注于手术设计和监督任务。相关研究成果发表在《科学·机器人》（Science Robotics）上。
自主显微眼科手术机器人系统构建了从术中三维空间感知、跨尺度精确定位到轨迹精准控制的核心算法模块。在眼球假体、离体猪眼球及活体动物眼球的视网膜下注射与血管注射实验验证中，该系统均实现了100%的注射成功率。与医生手动手术及医生主从操作机器人手术相比，平均定位误差分别减少了79.87%和54.61%，表现出更高的安全性和精准性。这一研究为眼内手术的自主化开辟了新的技术路径，验证了自主机器人在显微手术中应用的可行性，有望推动眼科手术治疗的智能化和精准化升级，在远程医疗和极端环境等复杂场景中展现出应用潜力。（中国科学院）
· 天文学 ·
中国天眼揭示快速射电暴双星起源关键证据
艺术想象图——双星系统中，伴星的星冕物质抛射形成磁化等离子体云，穿过地球与快速射电暴源的观测视线，引发法拉第旋转量的剧烈变化。图片来源：紫金山天文台、国家天文台
快速射电暴是来自遥远宇宙的射电爆发现象，其持续时间仅为数毫秒，却能释放出相当于太阳一周内辐射总和的巨大能量。理论推测认为部分重复快速射电暴可能与双星系统中的致密天体（如中子星）有关，但此前一直缺乏直接观测证据。近日，中国科学院紫金山天文台牵头的联合研究团队，利用我国500米口径球面射电望远镜（“中国天眼”，FAST）在国际上首次观测到重复快速射电暴（FRB）的法拉第旋转量（RM）发生剧烈跃变并随后回落的现象。这一罕见发现为快速射电暴的双星起源提供了关键证据。相关论文发表在《科学》（Science）上。
研究团队利用FAST的超高灵敏度优势，对重复快速射电暴FRB 20220529开展了为期2.2年的连续监测。在前一年半的常规监测期间，反映信号传播路径上自由电子密度与磁场强度的关键参数法拉第旋转量始终在-300至+300 弧度/平方米的范围内小幅波动。然而，在2023年12月，团队观测到该暴源的法拉第旋转量在短时间内急剧跃升至约2000弧度/平方米，变化幅度高达此前标准差的20倍，随后在两周内单调下降并恢复至此前正常波动范围。这种剧烈、快速且持续数周的磁环境演化现象，在国际上尚属首次被详细观测到。
科研团队分析指出这一观测现象的核心物理机制是：一团来自快速射电暴起源天体附近的致密磁化等离子体云，在数周内恰好穿越了地球与暴源之间的观测视线。进一步的模型比对与物理分析表明，若FRB 20220529起源于一颗孤立的中子星，现有理论难以解释如此剧烈且快速的磁环境突变；而如果其源于双星系统，来自伴星的剧烈活动（如强星冕物质抛射）或双星轨道的特殊几何结构，能自然且合理地解释观测到的法拉第旋转量“跃变-回落”现象。该发现为快速射电暴的“双星起源”模型提供了强有力的观测支持。（紫金山天文台）
· 物理学 ·
生成式热力计算新框架，效率有望比传统计算高11个数量级
图片来源：原论文
热力学计算与概率计算紧密相关，前者有望借助受热涨落影响的小型物理设备实现高能效计算。传统扩散模型依赖数字神经网络存储去噪信息，且需要人工注入伪随机噪声；而生成式热力学计算框架的生成信息编码于热力学系统的动力学（能量景观）中，噪声来源于系统与环境相互作用产生的自然热涨落，无需神经网络控制和人工噪声注入，生成过程通过物理系统自然时间演化实现。最近，一篇发表在《物理评论快报》（PRL）上的论文提出了一种生成式热力学计算框架，可用于创建扩散模型神经网络，如果结合物理模拟硬件设备，有望将生成能耗降低11个数量级。
该框架的核心是受朗之万动力学支配的热力学系统，其生成信息编码于系统动力学（能量景观）中，噪声源于系统与环境相互作用的自然热涨落。数字仿真验证了该框架可生成类MNIST数字。这一过程可以在模拟硬件中实现，例如机械、电气或超导振荡器网络，将去噪所需的信息将编码在计算机的能量景观中，而不是在数字神经网络中。因此，去噪不是被模拟，而是被物理地执行。如果最终制作出这样的模拟电路，有望将扩散模型的能效提高11个数量级。（PRL）
· 健康 ·
多种类型的体育活动相结合可能更有利于延长寿命
体育锻炼与更好的身心健康和更低的死亡风险相关。发表在BMJ Medicine上的新研究表明， 定期进行各种不同类型的体育活动可能最有利于延长寿命。
研究团队利用了2项大型队列研究的数据，这两项研究在30多年时间里进行了重复的身体活动评估。两组参与者在入组时报告了他们的个人特征、病史和生活方式信息，随后每2年通过填写问卷报告一次。研究人员通过将每项体育活动的平均时间乘以其代谢当量（MET）值，计算出该项活动的MET值。结果发现，总体力活动水平较高的参与者出现健康风险因素的可能性较低。他们也更有可能体重较轻（BMI 较低）、饮酒和饮食健康、社交融入度更高，并参与更广泛的体育活动。总体身体活动量和大多数特定类型的身体活动（游泳除外）都与全因死亡风险降低相关。但研究人员表示，这种关联并非线性关系，总体身体活动量在达到每周20MET小时后，这种关联趋于平缓，这表明可能存在一个最佳阈值。总体而言，这些数据支持这样一种观点，即长期参与多种类型的体育活动可能有助于延长寿命。（BMJ GROUP）